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龍門銑加工工件變形問題


工件變形是龍門銑加工,尤其是大型框架類、薄壁類零件時最棘手的問題之一。其根源主要在于機械應力、熱應力和內應力的釋放。

變形根源分析:

裝夾應力: 不合理的裝夾點或過大的夾緊力,會導致工件彈性變形,松開后恢復,造成尺寸超差。

切削應力: 過大的切削力、不合理的走刀路徑會使材料產生塑性變形。

切削熱應力: 局部高溫使材料膨脹不均,冷卻后收縮不均,導致變形。

材料內應力: 鑄件、鍛件或焊接件在毛坯階段存在的殘余應力,在加工過程中因材料被去除、應力平衡被打破而釋放。

控制與解決方案:

優化裝夾: 使用模塊化夾具或專用工裝,確保支撐點分布合理,夾緊力大小適中、均勻。對于薄壁件,可采用“填充法”(如注入可凝固介質)或“真空吸附”等方式。

“分階段、對稱”加工: 采用分層、多工序加工,避免一次性切削過量。對于對稱結構工件,采用對稱加工策略,使應力釋放相互抵消。

“釋放應力”加工: 在粗加工后,安排去應力退火或振動時效處理,充分釋放內應力,再進行精加工。

切削策略與參數優化: 采用小切深、大進給、鋒利的刀具進行輕快切削,減少切削力和切削熱的產生。保證冷卻液充足,有效降低切削溫度。

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